チャンキングとは？ パズル上級者がパターンを見る仕組み

1973年、William ChaseとHerbert Simonは、オランダの心理学者Adriaan de Grootの先行研究をもとに、名人、強いクラブプレイヤー、初心者の3人にチェスの局面を5秒間見せ、それから空の盤に局面を再現してもらいました。実際の対局から取った局面では、名人は最初の試みで、初心者の何倍もの駒を思い出しました。駒をランダムに散らした局面では、名人の強みはほとんど消えました。

ChaseとSimonは、駒がどのように戻されるかも調べました。プレイヤーは駒をひとまとまりずつ置いていき、まとまりの中では短く、まとまりのあいだでは長く間があきました。まとまりには意味がありました。互いに守り合う駒、なじみのあるポーンの形、キングのまわりの定番の配置。名人のまとまりは、より大きなものでした。上手なプレイヤーは、より多くの項目を頭に置いていたわけではありません。一つひとつの項目が、より多くを運んでいただけなのです。

これがチャンキングの核心です。ワーキングメモリーが一度に保てる項目はほんの一握りで、熟達はその一つひとつを豊かにします。この研究はプレイヤー3人だけの小さなものでしたが、そのパターンは以来、何度も確かめられています。

出典1出典1Chase, W. G., & Simon, H. A. (1973). Perception in chess. Cognitive Psychology, 4(1), 55–81.

その後の研究で、ランダムな盤面の結果はより精密になりました。Fernand GobetとHerbert Simonは1996年に一連のチェスの実験をレビューし、ランダムな局面でも、強いプレイヤーはたいてい小さな強みを保つことを見出しました。ただしその差は、実際の対局の局面よりずっと小さなものです。ランダムな盤面にも、偶然なじみのある断片がときどき含まれていて、上級者はそれを拾い出すのです。

視線の追跡は、同じ強みを別の角度から示しています。Eyal Reingold、Neil Charnessらは、上級者は構造のあるチェスの局面を、ひと目ごとに、あまり上手でないプレイヤーよりはるかに広く捉えていることを見出しました。ただし、局面がランダムなときは違いました。キングにチェックがかかっているかを見つけるだけのかんたんな課題では、上級者は注視の回数が少なく、駒そのものではなく駒と駒のあいだを見ることが多かったのです。まるでモノではなく関係を読んでいるかのように。著者らは、この強みはチェスの経験から来ていて、一般的な視力や記憶力が優れているからではないと結論づけました。

パズルを解く人にとっての教訓は、パターン認識は、あるかないかの一般的な才能ではないということです。それはある特定のゲームでくり返し出てくる種類の局面にふれることで築かれ、新しいステージが古いステージに似ている分だけ、役に立ちます。

出典2出典2Gobet, F., & Simon, H. A. (1996). Recall of rapidly presented random chess positions is a function of skill. Psychonomic Bulletin & Review, 3(2), 159–163.3出典3Reingold, E. M., Charness, N., Pomplun, M., & Stampe, D. M. (2001). Visual span in expert chess players: Evidence from eye movements. Psychological Science, 12(1), 48–55.

2001年のレビューで、Fernand Gobetらは、チャンクへの2つの道を区別しています。ひとつは意図的で、目標に導かれる道です。3つの手を1つの操作として扱うと決め、名前をつけ、意図して使います。もうひとつは自動的で、知覚的な道です。十分にふれると、ある配置がただ1つのものに見えはじめます。この2つ目の道を再現する計算モデルは、経験からチャンクを学び、チェスや、言語の習得など他の分野で上級者の記憶について知られていることの多くを再現します。

パズルのプレイヤーは両方を使います。意図的なほうは、「左のレーンを空ける」「黄色を出す」といった言葉になります。いくつものスライドを表す、名前のついた意図です。知覚的なほうは、もっと静かです。ある日、2つの出口をまたいで止まっているブロックが、なぜかを言える前に、とにかくおかしく見えるようになるのです。

チャンクが大切なのは、それが回避してくれる限界があるからです。一手ずつの長い計画はすぐにワーキングメモリーをあふれさせます。これについてはステージが解けそうにないと感じる理由で取り上げています。チャンクで計画すれば、同じスペースにより長い計画を収められます。

出典4出典4Gobet, F., Lane, P. C. R., Croker, S., Cheng, P. C.-H., Jones, G., Oliver, I., & Pine, J. M. (2001). Chunking mechanisms in human learning. Trends in Cognitive Sciences, 5(6), 236–243.

チャンクはダウンロードできませんが、できていくのを手助けすることはできます。チャンキングの仕組みから、いくつかの習慣が導かれます。

• くり返し出てくる状況に名前をつける。名前があると、ぼんやりした印象が思い出せる単位になります。渋滞、ふさがった角、1ブロックのボトルネック。
• クリアしたら振り返る。完成したステージを眺めて、次に見たときにわかりそうな部分はどこかを考える。
• 似たステージを続けて遊ぶ。くり返しによってパターンが浮かび上がります。
• パターンになじんできたら、いろいろな種類のステージを混ぜる。どのパターンが当てはまるかを見分ける練習になります。

チャンクにはコストもあります。しっかり身につけたパターンのせいで、なじみがあるように見えるだけのステージが見えなくなることがあります。チャンクを分解することは、行き詰まりから抜け出す方法のひとつで、ひらめきの瞬間の記事で説明しています。上手なプレイヤーは、パターンをしっかり持ちつつ、ステージが求めるときにはそれを手放します。

チェスの名人やパズルの上級者のパターンを読む力は、その人を全般的に考える力の高い人にしているはずだ、と思いたくなります。証拠はそうではないと言っています。2017年、Giovanni SalaとFernand Gobetは、子ども向けのチェスと音楽の指導、そしてワーキングメモリーのトレーニングについての研究をレビューしました。研究がきちんと統制されているほど、より広い認知能力や学業のスキルへの効果は小さくなり、二人は、学習の遠い転移はめったに起こらないと結論づけました。

ただパズルが好きな人にとって、これはがっかりする結果ではありません。好きなゲームがうまくなるのは本物の楽しみで、育てたチャンクは本物の知識です。ただ、それはゲームについての知識なのです。より広い問いについては、パズルゲームは脳にいいの？で取り上げました。

OutBrickのステージは、チャンクができていく様子を観察するのにうってつけです。仕組みは変わらず、配置だけが変わるからです。空いたマスへスワイプしたブロックは指を離したところで止まり、となりのブロックへスワイプすれば入れ替わり、どのブロックも自分の色のゲートからしか帰れません。何日か続けて今日のボードを遊び、どの配置が1つのものに見えはじめるかに気づいてみてください。その気づきこそ、チャンクができていく瞬間です。

出典5出典5Sala, G., & Gobet, F. (2017). Does far transfer exist? Negative evidence from chess, music, and working memory training. Current Directions in Psychological Science, 26(6), 515–520.